Keuntungan Baja sebagai Material Struktur Bangunan

1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 269 − Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu sukar. Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut : − Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran. − Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat. − Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran horisontal

6.1.2. Sifat Mekanis Baja Menurut SNI 03–1729–2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN

STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG Sifat mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi persyaratan minimum yang diberikan pada Tabel 6.1. ƒ Tegangan leleh Tegangan leleh untuk perencanaan f y tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan Tabel 6.1. ƒ Tegangan putus Tegangan putus untuk perencanaan fu tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan Tabel 6.1. Tabel 6.1. Sifat mekanis baja struktural Sumber: Amon dkk, 1996 Jenis Baja Tegangan putus minimum, fu MPa Tegangan leleh minimum, y f MPa Peregangan minimum BJ 34 340 210 22 BJ 37 370 240 20 BJ 41 410 250 18 BJ 50 500 290 16 BJ 55 550 410 13 Sifat-sifat mekanis lainnya, Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut: Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa Modulus geser : G = 80.000 MPa Nisbah poisson : μ = 0,3 Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 o C

6.2. Jenis Baja Struktural

1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 270 Bentuk elemen baja sangat dipengaruhi oleh proses yang digunakan untuk membentuk baja tersebut. Sebagian besar baja dibentuk oleh proses hot-rolling penggilingan dengan pemanasan atau cold-forming pembentukan dengan pendinginan. Penggilingan dengan pemanasan hot-rolling adalah proses pembentukan utama di mana bongkahan baja yang merah menyala secara besar-besaran digelindingkan di antara beberapa kelompok penggiling. Penampang melintang dari bongkahan yang ash biasanya dicetak dari baja yang baru dibuat dan biasanya berukuran sekitar 0,5 m x 0,5 m persegi, yang akibat proses penggilingan ukuran penampang melintang dikurangi menjadi lebih kecil dan menjadi bentuk yang tepat dan khusus. Batasan bentuk penampang melintang yang dihasilkan sangat besar dan masing-masing bentuk memerlukan penggilingan akhir tersendiri. Bentuk penampang melintang I dan H biasanya digunakan untuk elemen- elemen besar yang membentuk balok dan kolom pada rangka struktur. Bentuk kanal dan siku cocok untuk elemen-elemen kecil seperti lapisan tumpuan sekunder dan sub-elemen pada rangka segitiga. Bentuk penampang persegi, bulat, dan persegi empat yang berlubang dihasilkan dalam batasan ukuran yang luas dan digunakan seperti halnya pelat datar dan batang solid dengan berbagai ketebalan. Perincian ukuran dan geometri yang dimiliki seluruh penampang standar didaftarkan dalam tabel penampang yang dibuat oleh pabrik baja. Pembentukan dengan pendinginan cold-forming adalah metode lain yang digunakan untuk membuat komponen-komponen baja dalam jumlah yang besar. Dalam proses ini, lembaran baja tipis datar yang telah dihasilkan dari proses peng-gilingan dengan pemanasan di- lipat atau dibengkokkan dalam keadaan dingin untuk membentuk penampang melintang struktur Gambar 6.3. Elemen-elemen yang dihasilkan dari proses ini mempunyai karakteristik yang serupa dengan Gambar 6.2. Bentuk baja profil canai panas Sumber: Macdonald, 2002 Gambar 6.3. Bentuk baja profil cold-forming Sumber: Macdonald, 2002 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 271 penampang yang dihasilkan dari proses penggilingan dengan pemanasan. Sisi paralel elemen-elemen tersebut memiliki penampang yang tetap, tetapi ketebalan logam tersebut berkurang sehingga elemen-elemen tersebut lebih ringan, dan tentunya memiliki kapasitas muat beban yang lebih rendah. Bagaimanapun, proses-proses tersebut memungkinkan pembuatan bentuk penampang yang sulit. Satu hal lain yang membedakan proses-proses tersebut adalah bahwa peralatan yang digunakan untuk proses pencetakan dengan pendinginan lebih sederhana dan dapat digunakan untuk menghasilkan penampang melintang yang bentuknya disesuaikan untuk penggunaan yang khusus. Karena penampang yang dibentuk dengan pendinginan memiliki kapasitas muat yang rendah, maka penampang ini terutama digunakan untuk elemen sekunder pada struktur atap, seperti purlin, dan untuk sistem lapisan tumpuan. Potensi elemen-elemen tersebut untuk perkembangan di masa yang akan datang sangat besar. Komponen struktur baja dapat juga dihasilkan dengan pencetakan, yang dalam kasus yang sangat kompleks memungkinkan pembuatan bentuk penampang yang sesuai dengan kebutuhan. Akan tetapi, teknik ini bermasalah ketika digunakan untuk komponen struktur, yang disebabkan oleh kesulitan untuk menjamin mutu cetakan yang baik dan sama di keseluruhan bagian. Fungsi struktur merupakan faktor utama dalam penentuan konfigurasi struktur. Berdasarkan konfigurasi struktur dan beban rencana, setiap elemen atau komponen dipilih untuk menyangga dan menyalurkan beban pada keseluruhan struktur dengan baik. Batang baja dipilih sesuai standar yang ditentukan oleh American Institute of Steel Construction AISC juga diberikan oleh American Society of Testing and Materials ASTM. Pengelasan memungkinkan penggabungan plat danatau profil lain untuk mendapatkan suatu profil yang dibutuhkan oleh perencana atau arsitek. Penampang yang dibuat dengan penggilingan panas, seperti diperlihatkan pada Gambar 6.4. Penampang yang paling banyak dipakai ialah profil sayap lebar wide-flange [Gambar 6.4a] yang dibentuk dengan penggilingan panas dalam pabrik baja. Ukuran profil sayap lebar ditunjukkan oleh tinggi nominal dan berat per kaki ft, seperti W18 X 97 mempunyai tinggi 18 in menurut AISC Manual tinggi sesungguhnya = 18,59 in dan berat 97 pon per kaki. Dalam satuan SI, penampang W18 X 97 disebut sebagai W460 x 142 yang tingginya 460 mm dan massanya 142 kgm. Balok Standar Amerika [Gambar 6.4b] yang biasanya disebut balok I memiliki sayap flange yang pendek dan meruncing, serta badan yang tebal dibanding dengan profil sayap lebar. Balok I jarang dipakai dewasa ini karena bahan yang berlebihan pada badannya dan kekakuan lateralnya relatif kecil akibat sayap yang pendek. Kanal [Gambar 6.4c] dan siku [Gambar 6.4d] sering dipakai baik secara tersendiri atau digabungkan dengan penampang lain. Kanal misalnya ditunjukkan dengan C12 X 20,7, yang berarti tingginya 1.2 in dan beratnya